Abstract

GUZMAN, Juan et al. Modelación numérica del anillo de Thomson en levitación estacionaria usando circuitos eléctricos, MEF y Newton-Raphson. Ing. invest. y tecnol. [online]. 2015, vol.16, n.3, pp.431-439. ISSN 2594-0732.

Existen una gran cantidad de aplicaciones del anillo de Thomson: levitación de materiales superconductores, interruptores de potencia (usados como actuadores) y eliminación de arcos eléctricos. Por lo tanto, es importante la modelación del anillo de Thomson. El objetivo de este trabajo es modelar la levitación estacionaria del anillo de Thomson. Este anillo de Thomson consiste de una bobina de cobre con núcleo ferromagnético y un anillo de aluminio enhebrado en el núcleo. La bobina se alimenta por un voltaje cosenoidal para asegura el anillo de aluminio en una posición de levitación estacionaria. En esta situación, el campo electromagnético se puede considerar estable y se pueden emplear las ecuaciones fasoriales del campo electromagnético. Estas ecuaciones se discretizan usando el método de Galerkin en el espacio base de Lagrange (método de elementos finitos, FEM). Estas ecuaciones discretizadas se resuelven usando el código COMSOL. Además, se describe una metodología con la cual se puede obtener la separación entre la bobina y el anillo de aluminio. Esta metodología usa el método de Newton-Rapson. Las soluciones numéricas de esta separación se comparan con datos experimentales. Se concluye que el acoplamiento magnético entre el anillo de aluminio sobre la bobina se puede despreciar si el voltaje de alimentación es alto.

Keywords : anillo de Thomson; levitación; estacionaria; modelación; MEF.

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